1、浅谈某排涝泵站基坑支护设计方案摘要：随着水利建筑工程的不断增多，深基坑的支护技术也得到较快的发展。地下连续墙是软土地区近年来出现的一种新型围护结构型式,既可以用作无内支撑体系基坑工程的围护结构,亦可以作为竖向承载结构，文章结合广东佛山某排涝泵站基坑支护设计进行了分析，以供参考。 关键词：水利工程；泵站；基坑支护；设计 中图分类号：TV 文献标识码：A 文章编号： 1 工程概况 某排涝泵站位于佛山三水，地貌单元主要为冲积平原，地形相对平缓，起伏不大，钻孔地面标高为 2.766.76m。主要构造带明显地控制着区内地震活动，但现今活动性已减弱。在区域稳定分区上，属于稳定区，区域稳定性较好。场地土的类
2、型为中软土，场地类别为类，场地内砂层不具液化特征。工程位于度地震区，本工程按抗震设防烈度 7 度考虑。 2 工程地质条件 据本次钻探揭露，本次揭露范围内发育的地层有：杂填土、第四系新近冲积层、第四系淤积淤泥质土层、第四系冲洪积层、第四系残积层及第三系强风化泥质粉砂岩层。 （1）场地内未发现有明显的断裂构造或挤压破碎带，所以场地范围内不存在潜在地应力释放，所以场地内地应力是平衡的。 （2）场地内未见有岩溶、滑坡、危岩和崩塌、泥石流、采空区及地面沉陷等影响场地稳定性的不良地质现象，场地是稳定的，适宜本工程建设。 （3）第四系冲洪积砂层，透水性较好，属强透水层。其余地层属弱透水层 （4）根据建筑抗震
3、设计规范 （GB50011-2001）的规定，本场地为区间。因此，建议场地抗震设防烈度为 7 度,设计地震基本加速度值为 0.10g，设计周期为 0.35s。场地土类型为中软土，建筑场地类别为类。据水利水电工程地质勘察规范 （GB5028799）的有关规定判别，本场地内砂层不具液化特征。 （5）由于本次勘察仅揭露第三系强风化泥质粉砂岩，其岩体基本质量等级为类。 （6）场地地下水、地表水对砼具弱腐蚀性；对砼中的钢筋无腐蚀性；对钢结构具中腐蚀性。 3 基坑支护设计 3.1 泵站箱涵段基坑支护设计 泵站的排水箱涵分 3 孔，单孔孔口净尺寸为 7.80 m3.85 m（净宽净高） ，箱涵总长 172.
4、6 m，大约 15 m 分一结构缝，共分 11 节。根据站址的地质情况和边坡开挖参数值，并分析现有地形，在 110 节箱涵施工时需采取垂直支护措施进行开挖。箱涵的建基面高程为-1.850.25 m， 地面高程为 6.08.7m，基坑开挖深度约 7.858.45 m；箱涵为 3 孔并联结构，单孔净宽为 7.8 m、净高为 3.85 m，箱涵壁厚为 0.8 m，总宽为 26.6 m。110 节箱涵段地质情况从上至下为人工填土、淤质黏土、淤质砂，至高程-20.5 m 左右为全风化或强风化岩层， 地层主要力学指标见表 1。在应用较广、最为成熟可行的支护形式中，选取以下两 种方案进行比选。 表 1 各地
5、层主要力学指标 （1）地下连续墙围护方案 在箱涵外侧采用地下连续墙作基坑围护结构的支护方案。地下连续墙伸入高程-12.0-10.0 m，平均深 17 m，连续墙厚 800 mm；为便于布置水平支撑，在箱涵隔墙位置采用准 600 钻孔灌注桩立柱，浇筑箱涵混凝土时，立柱两侧均衬砌 0.2 m 厚钢筋混凝土与箱涵的中间隔墙结构相结合。立柱沿箱涵水流方向间距为 10 m，立柱桩需伸入高程-20.0-18.0m，进入基岩层。基坑内水平支撑间距约 10 m，垂直方向设 2 道支撑，横向支撑采用 800 mm800 mm 钢筋混凝土梁，纵向支撑采用 500 mm500 mm 钢筋混凝土梁。基坑支护剖面如图
6、1 所示 图 1 基坑支护剖面 （2）灌注桩加旋喷桩围护方案 采用钻孔灌注桩作为基坑围护结构、桩间由旋喷桩止水防渗。灌注桩直径、间距为准 800800 mm，旋喷桩直径为准 500 mm，灌注桩和旋喷桩均伸入高程-12.0-10.0 m，平均深 17 m；此方案的立柱和支撑形式同方案 1，不再赘述。 （3）支护方案比选 经过初选，连续墙和灌注桩支护方案均为现代工程应用广泛、施工技术成熟的基坑支护形式，通过对两种方案进行经济比较，方案 1 比方案 2 的投资节省约 15%， 并且连续墙可以更好的和箱涵结构相结合（可在连续墙外侧衬砌 0.2 m 厚钢筋混凝土作为箱涵的边墙） ，节省了水工永久建筑的
7、工程量。因此本工程的箱涵基坑支护采用地下连续墙围护方案。经过“理正深基坑支护结构设计软件”计算，该方案基坑深度 7.85 m（离现有房屋最近处）的支护结构计算结果见表 2，均满足规范要求。 表 2 基坑深度 7.85 m 时支护计算结果（方案 1） 3.2 泵站泵房基坑支护设计 为了不造成对管理楼和现有泵站的破坏，本工程除箱涵段需采取垂直支护措施外，扩建泵站的泵房开挖亦需采取垂直支护措施。泵房的建基面高程为-4.3 m， 靠近管理楼一侧的地面高程约为 6.0 m，开挖深度达 10.3 m，经过对地形、地质情况的分析，为节约投资，仅对泵房的部分开挖深度（高程-4.300.0 m）采取垂直支护措施
8、进行开挖，06 m 的开挖深度可采用放坡开挖。因支护深度不大， 又泵站开挖只需一侧进行垂直支护（泵站另一侧为现有泵站的进水渠） ，参照建筑基坑支护技术规程 （JGJ 120-99） ，选用重力式或复合式支护结构较为合适。考虑到施工便利、经济有效等因素，并参考了其他类似工程的成功经验， 选取水泥搅拌桩挡土墙和双排钢板桩复合结构进行比选。 （1）方案 1（水泥搅拌桩挡土墙） 从地面至 0.0 m 高程采取放坡开挖，0.0 m 高程以下采用搅拌桩挡土墙进行垂直支护。挡土墙墙底高程为-14.3 m， 墙厚 4.0 m， 由格构式布置的准 500350 mm 水泥搅拌桩与桩间土体组成。通过计算，本方案投
9、资约为 2.2 万元/延 m（水平方向） 。 （2）方案 2（双排钢板桩复合结构） 从地面至 0.0 m 高程采取放坡开挖，0.0 m 高程以下采用双排钢板桩进行垂直支护。钢板桩单根长 12 m，桩底高程-12.0 m，两排桩在桩顶用钢筋拉结，拉杆间距为 1.2 m，两排桩及桩间土体形成重力挡土墙挡土。双排钢板桩基坑支护剖面如图 2 所示。通过计算，本方案投资约为 1.5 万元/延 m（水平方向） 。 图 2 双排钢板桩基坑支护剖 从以上论述可以看出， 双排钢板桩方案的投资远低于水泥搅拌桩方案，另外钢板桩施工便利，进度快捷， 且钢板桩可重复利用， 更为施工单位广泛采用。因此扩建泵站的泵房基坑支
10、护形式采用双排钢板桩复合结构方案。经过“理正深基坑支护结构设计软件”计算，该方案支护结构计算结果表 3，均满足规范要求。 表 3 支护结构计算结果 4 基坑支护施工 本工程于 2010 年 7 月开工，施工过程中的基坑支护按本文论述的设计方案施工，确保了基坑施工的安全，基坑监测数据满足设计要求，原泵站和基坑周边房屋没有受到损坏，泵房和箱涵顺利施工完成。 5 结束语 综上所述，本文的基坑支护设计， 结合了工程布置、站址周边地形，以及工程自然条件，包括水文、地形地质等因素， 并立足于基坑支护设计与施工的相关规程规范， 参照了其他类似工程基坑支护设计施工的成功经验，进行了多种支护方案的比选，从技术成熟可靠、经济有效等方面进行论证，选择了最优方案。为类似工程的设计和施工积累了经验，可提供有益的参考和借鉴。 参考文献 1岩土工程勘察规范 （GB50021-2001） ； 2建筑地基基础设计规范 （DBJ15-31-2003 广东省标准） ； 3建筑抗震设计规范 （GB500112001） ； 4水利水电工程钻探规程 （SL291-2003） ； 5建筑基坑支护技术规程 （JGJ120-99） ；
